Мой_Компрессор

Задание.

Для промышленного предприятия, имеющего потребителя сжатого воздуха выполнить расчет расхода сжатого воздуха, рассчитать и выбрать основное и вспомогательное оборудование компрессорной станции при следующих исходных данных:

1. Потребители сжатого воздуха

Потребители	Расход воздуха потребителем qср нм/мин	Коэффициент использования потребителем, ки
Ковочные или штамповочные молоты 0,5т х2 1,5т х3	10 20	0,9 0,9
Клепальные машины: 9 штук	1,5	0,76
Сверлильные машины: 11 штук	0,5	0,68
Шлифовальные машины: 16 штук	1,0	0,6
Машины резки металла: 10 штук	2,0	0,68
Винтозавёрт. машины: 6 штук	3,0	0,8
Пескоструйные аппараты: 1 штука	2,0	1

Температура воды tв1= 27С

2. Суточный график безразмерного расхода воздуха потребителями 1.

3. Город, для которого проектируется компрессорная станция Тверь.

4. Нагрев охлаждающей воды в оборудовании компрессорной станции Δt_в = 5 С.

5. Тип компрессора: воздушные поршневые.

1. Функциональная схема компрессорной станции

Рис.1 Функциональная схема компрессорной станции с поршневыми компрессорами.

Схема включает следующее оборудование:

1 – заборник воздуха;

2 – фильтр;

3 – компрессорный агрегат;

4 – концевой охладитель воздуха;

5 – водомаслоохладитель;

6 – обратный клапан;

7 – ресивер ( воздухосборник);

8 – предохранительный клапан;

9 – сливные воронки.

Заборник воздуха располагается в верхней части фильткамеры, где располагаются фильры для очистки от механических примесей.

Концевой охладитель располагается после компрессора, промежуточный охладитель(на схеме не показан) входит в состав компрессора. Промежуточные или межступенчатые охладители используются для охлаждения воздуха между ступенями сжатия, чтоповышает экономичность компрессора, приближая процесс сжатия в нём к изотермическому.

Концевые охладители устанавливаются исходя из требований эксплуатации и техники безопасности. Снижение температуры воздуха в них позволяет освободить воздух от водяного конденсата в водомаслоохладителе, а также уменьшает опасность взрыва, т.к. уменьшается время нахожднния масла в горячем воздухе. Водомаслоохладители выполняют в виде отдельных кованных аппаратов баллонного типа, либо встраивают в воздухоотделители, для компрессора небольшой мощности они вместе с воздухоохладителем располагаются на блоке цилиндра.

Обратный клапан 6 служит для исключения обратного хода воздуха при остановке компрессора. Каждый компрессор снабжается воздухосборником, основное назначение которого, в случае применения поршневых компрессоров, заключается в выравнивании колебаний давления в возухопроводах.

Кроме того, ресивер играет роль аккумулятора, в котором запасается воздух в случае кратковременного увеличения его расхода. Ресивер также играет роль влагомаслоотделителя, поэтому в нижней части ресиверов предусматривают штуцеры для продувки с целью удаления скопившейся воды и масла. Ресиверы помещают снаружи помещения, т.к. они взрывоопасны.

2. Определяется расчётный обьём воздуха потребителями

где n_i - число однотипных потребителей сжатого воздуха

–расход воздуха потребителяем каждого типа,

k_oi – коэффициент одновременности для каждой однотипной группы потребителей воздуха;

2*10*0,9+3*20*0,9+9*1,5*0,76+11*0,5*0,68+16*1,0*0,6+10*2,0*0,68+6*3,0*0,8+1*2,0*1= 125,6

V_p=125,6 нм³/мин.

3. Исходной величиной для выбора компрессоров служит рабочая производительность компрессорной станции

V_{pаб =} V_{p* Кр = 125,6*1,5 = 188,4} нм³/мин

_{где, Кр -} коэффициент учитывающий увеличение расхода воздуха вследствие утечек из-за неплотностей различных элементов, принимаем = 1,5

4. Кол-во компрессоров устанавливаемых на компрессорной станции

m_уст = + m_рез = m_раб+ m_рез = 3

Выбираем: 2 компрессора типа ВП -100/9 и 1 компрессор типа ВП-50/9

m_уст ≥

3 ≥

3 > 1,88

5. Коэффициент резерва

m_рез= = = 0,79

Способо регулирования - увеличение кол-ва компрессоров

6. Мощность электродвигателя для привода компрессора

= 565 кВт

= 281 кВт

7. Площадь попречного чечения фильтра

Fk =

== 1,28 м²

== 0,64 м²

8. Отводимый от воздуха тепловой поток и температура воды после концевого охладителя расчитываются из уравнения теплового баланса.

Q_н.х =

температура воды на выходе:

= +

= 1,67*1,205*1,005*(433-323) = 222,5 кВт

= 300+= 311К

= 0,83*1,205*1,005*(433-323) = 110,5 кВт

= = 305К

где, принимается равной 160-170 С

9. Площадь поверхности теплообмена концевого воздухоохладителя определяется на основе уравнения теплопередачи:

= - = 110 - 11 = 99 К

= - = 110 - 5 = 105 К

= 44 м²

= 21 м²

10. Площадь поперечного сечения пакета жалюзей в водомаслоотделителе:

= 0,22 м²

= 0,11 м²

= 7,39 м/с

11. Обьёмный расход воздуха при давлении нагнетания:

= 0,29 м³/сек

= 0,14 м³/сек

12. Обьём водомаслоотделителя:

= 0,333 м³

= 0,232 м³

12. С учётом максимально возможного расхода воздуха при одновременной работе большинства потребителей, обьём воздухосборника прнимается равным 1/120 до 1/60 часовой производительности компрессора или расчитывается по эмперической формуле:

= 16 м³

= 11 м³

Санкт-Петербург

2010